膽管擴(kuò)張癥的病因及發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展

張小冬，楊景瑞，周江，王璐，張乾，王家興，劉少杰，溫波，任建軍通訊作者)

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特)

0 引言

膽管擴(kuò)張癥(biliary dilatation,BD)也被稱(chēng)為膽管囊腫，是一種少見(jiàn)的膽管原發(fā)性病變[1]，主要表現(xiàn)為涉及膽管，包括肝內(nèi)膽管和肝外膽管在內(nèi)，發(fā)生單發(fā)或多發(fā)性擴(kuò)張[2-4]，擴(kuò)張膽管的最大內(nèi)徑大于正常人同年齡組上限[5]。腹痛、上腹部包塊和黃疸為BD的臨床三聯(lián)征，但三者同時(shí)出現(xiàn)較為少見(jiàn)(約20%～30%)[6]?；颊咭耘跃佣?，大約是男性的3倍[7]。10%到30%的BD會(huì)發(fā)展成惡性腫瘤[8-10]，嚴(yán)重威脅著人們的生命健康，因此，預(yù)防BD的發(fā)生至關(guān)重要。目前，BD的病因及發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，主要有胰膽管合流異常、胚胎發(fā)育異常、胃腸道神經(jīng)-肌肉內(nèi)分泌異常、遺傳學(xué)因素、膽管上皮異常增殖等學(xué)說(shuō)。本文就國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的BD病因及發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展予以總結(jié)。

1 胰膽管合流異常學(xué)說(shuō)

胰膽管異常合流學(xué)說(shuō)是目前比較公認(rèn)的致病學(xué)說(shuō)。胰膽管合流異常(pancreaticobiliary maljunction,PBM)是指胰腺和膽管在解剖上連接在十二指腸壁外，胰管和膽管產(chǎn)生更長(zhǎng)的共同通道，十二指腸乳頭肌不能對(duì)連接處產(chǎn)生作用，隨著兩個(gè)管腔內(nèi)壓力的變化，胰液和膽汁之間發(fā)生反流，產(chǎn)生各種病理?yè)p傷[11]。PBM最早是由Kozumi等[12]于1916年在尸檢中發(fā)現(xiàn)并報(bào)道。1969年，Babbitt等[13]通過(guò)胰膽管造影在先天性膽管擴(kuò)張患者中證實(shí)了胰膽管合流異常，首次提出了PBM是BD的病因?qū)W說(shuō)，他認(rèn)為，胰膽管合流異常時(shí)胰液反流對(duì)膽管壁持續(xù)的刺激作用導(dǎo)致膽總管遠(yuǎn)端水腫，最終形成纖維化而造成狹窄，另一方面，胰酶的消化作用破壞了膽管壁的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致膽管局部擴(kuò)張。據(jù)報(bào)道，44%～91%的BD患者中存在PBM[14]。正常情況下，胰管內(nèi)的最大壓力為3-5kPa，而膽管內(nèi)的壓力為2.5-3.0kPa[15]，胰管內(nèi)壓力往往大于膽管內(nèi)壓力，PBM發(fā)生時(shí)，由于壓力梯度的作用，胰液往往會(huì)反流到膽管中，Sugiyama等[16]對(duì)PBM患者的膽汁成分進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了膽汁中的高胰淀粉酶現(xiàn)象。胰液反流到膽管中發(fā)生各種病理生理變化，Kaneko等[17-18]認(rèn)為，胰腺分泌胰蛋白酶原和胰石蛋白(lithostathine)，PBM發(fā)生時(shí)，這兩種物質(zhì)進(jìn)入膽管，胰蛋白酶原通過(guò)未知的機(jī)制被激活為胰蛋白酶，胰蛋白酶將原本可溶性的胰石蛋白轉(zhuǎn)化為不可溶解的形式，這種蛋白質(zhì)聚集形成蛋白栓，蛋白栓阻塞在遠(yuǎn)端膽管狹窄部位或胰膽管匯合口，導(dǎo)致膽管內(nèi)壓力升高，形成擴(kuò)張。部分學(xué)者制作PBM的動(dòng)物模型，觀察到胰液對(duì)膽道壁有明顯的破壞作用，反流的胰液刺激膽管上皮，產(chǎn)生一系列慢性炎癥反應(yīng)。吳宙光[19]對(duì)收治的BD患兒膽管組織和血清進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)IL-32表達(dá)上調(diào)，IL-32作為一種前炎癥細(xì)胞因子，它的上調(diào)在BD患者的炎癥發(fā)生發(fā)展過(guò)程中有著重要的意義。Sang等[20]系統(tǒng)地評(píng)估了擴(kuò)張膽管中平滑肌的分布，約75%的病例觀察到無(wú)肌或散在肌纖維作為最常見(jiàn)的兩種平滑肌分布模式，他們認(rèn)為膽管反復(fù)發(fā)生慢性炎癥和傷口愈合后，部分膽管的平滑肌肌束顯著丟失，并被纖維組織取代，不均勻分布的平滑肌束收縮時(shí)，某段膽管粗大的肌纖維可能導(dǎo)致暫時(shí)的、反復(fù)的功能性梗阻，從而導(dǎo)致腔內(nèi)壓力增加、膽管壁損傷和最終的擴(kuò)張形成。另外，胰液對(duì)膽管壁長(zhǎng)期的破壞作用，也可能使更多地暴露在胰液中的下段膽管纖維化甚至狹窄，擴(kuò)張膽管遠(yuǎn)端的最小直徑與近端的最大直徑之間呈負(fù)相關(guān)[21]，此外，Diao M等[22]通過(guò)壓力傳感器行術(shù)中膽總管腔內(nèi)壓力檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)端狹窄呈囊狀擴(kuò)張的BD患者膽總管腔內(nèi)壓力往往會(huì)更高。Kaneko等[23]使用6例存在PBM的BD患兒和4例正常兒童的膽囊上皮細(xì)胞進(jìn)行全基因表達(dá)分析，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA——UCA1和Bcl2修飾因子——BMF在BD患兒中均呈高表達(dá)，認(rèn)為UCA1和BMF在BD患者中差異性表達(dá)是胰膽管連接異常的病理生理因素伴隨的分子學(xué)改變。PBM往往伴隨膽管擴(kuò)張，但是隨著無(wú)膽管擴(kuò)張的PBM患者以及無(wú)PBM的膽管擴(kuò)張患者被檢出，以及基于動(dòng)物和臨床的研究結(jié)果，PBM作為BD的病因?qū)W說(shuō)受到了質(zhì)疑[24-26]，有文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，近三分之一的 PBM患者并沒(méi)有發(fā)生膽管擴(kuò)張的現(xiàn)象[27]。Tahar等[28]應(yīng)用20只迷你豬(minipigs)制作PBM模型，模型在術(shù)后5個(gè)月經(jīng)T管造影未見(jiàn)肝內(nèi)外膽管擴(kuò)張，一直到術(shù)后20個(gè)月也未觀察到膽管擴(kuò)張性損害。此外，對(duì)于在出生之前診斷的BD病例來(lái)講，此時(shí)胰腺并不具有分泌胰液的功能，胰液也就不可能逆流到膽管內(nèi)損傷黏膜，這就說(shuō)明胰液反流不是導(dǎo)致BD的根本原因，與胰膽管合流異常學(xué)說(shuō)相矛盾[29]，因此該學(xué)說(shuō)仍存在許多有爭(zhēng)議。

2 胚胎發(fā)育異常學(xué)說(shuō)

Yotsuyanagi等[30]認(rèn)為BD是由于早期胚胎膽管空泡化不均所致：在胚胎發(fā)育原始階段，膽總管為一個(gè)無(wú)腔的固體結(jié)構(gòu)，此時(shí)如果某段膽管細(xì)胞產(chǎn)生更強(qiáng)烈的增殖，這段膽管就會(huì)隨著發(fā)育的差異性增殖及管腔內(nèi)的壓力不均勻變化形成局部擴(kuò)張。這個(gè)理論在一定程度上顯得很合理，但是很難取得合適的標(biāo)本設(shè)計(jì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。Benhidjeb等[31]在1996年報(bào)道了一例在妊娠29周時(shí)經(jīng)常規(guī)超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒膽總管囊腫，囊腫通過(guò)膽囊管與膽囊相連，最大直徑為18mm，這一病變?cè)诔錾蟛痪糜沙暀z查得到證實(shí)，14周后囊腫直徑增大至34mm，16周患兒接受腹部手術(shù)，對(duì)囊腫標(biāo)本行組織學(xué)檢查，示纖維組織壁增厚，有壞死區(qū)，但術(shù)中抽吸囊腫內(nèi)液體，行細(xì)菌學(xué)和化學(xué)檢查，發(fā)現(xiàn)囊腫內(nèi)液體無(wú)菌，并且未查到淀粉酶成分，經(jīng)膽管造影顯示胰膽管連接處無(wú)異常，Benhidjeb等證明了BD的發(fā)生可起源于胚胎期，這種起源于胚胎期的BD，一定程度上與胰膽管異常合流導(dǎo)致BD的學(xué)說(shuō)相悖。

3 胃腸道神經(jīng)-肌肉內(nèi)分泌學(xué)說(shuō)

Shallow等[32]于1943年發(fā)現(xiàn)BD患者膽管壁上的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞較正常明顯減少，且存在缺陷，這種改變類(lèi)似于巨結(jié)腸，他以此作為BD的病因。 Kusunoki等[33]通過(guò)對(duì)正常膽總管和擴(kuò)張膽總管進(jìn)行研究，也發(fā)現(xiàn)了囊腫遠(yuǎn)端膽總管壁內(nèi)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞明顯缺少這一現(xiàn)象。Hall[34]等發(fā)現(xiàn)BD患者膽管壁上的神經(jīng)分布減少程度與患者的臨床癥狀嚴(yán)重程度及囊腫的體積大小成正比關(guān)系?？ü栭g質(zhì)細(xì)胞(Interstitial cells of Cajal, ICC)是消化道慢波活動(dòng)的起搏細(xì)胞及基本電節(jié)律的主要傳播細(xì)胞，參與胃腸道神經(jīng)信息的傳遞以及動(dòng)力學(xué)改變[35]。段建飛[36]通過(guò)取BD患者的膽總管和正常膽總管組織標(biāo)本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)卡哈爾間質(zhì)細(xì)胞在BD患者中表達(dá)更低，另一方面他用突觸素(Synaptophysin, SY)標(biāo)記神經(jīng)纖維和突觸，發(fā)現(xiàn)BD患者膽管中神經(jīng)纖維和突觸表達(dá)量更低。Rebecca R. J報(bào)道了一例編碼腸平滑肌肌動(dòng)蛋白γ2的基因(ACTG2)的致病性突變，導(dǎo)致原發(fā)性內(nèi)臟肌病的病例，患者合并慢性腸道假性梗阻，肥厚性幽門(mén)梗阻以及膽總管囊腫。徐偉立等[37]發(fā)現(xiàn)膽總管遠(yuǎn)端狹窄段腸神經(jīng)節(jié)細(xì)胞、神經(jīng)纖維、卡哈爾間質(zhì)細(xì)胞的分布以及神經(jīng)-肌肉傳導(dǎo)均存在異常，他們認(rèn)為胚胎發(fā)育期不明原因?qū)е铝四c神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常，使平滑肌舒縮功能失調(diào)，長(zhǎng)期處于痙攣狀態(tài)，遠(yuǎn)端狹窄，最終導(dǎo)致了BD的發(fā)生。但是這一理論并不能解釋遠(yuǎn)端非狹窄型BD患者的發(fā)病機(jī)制。目前這一學(xué)說(shuō)被部分學(xué)者認(rèn)可，但還有待進(jìn)一步研究。

4 遺傳學(xué)研究

BD患者的男女比約為1：4，有部分學(xué)者認(rèn)為BD是由X性染色體顯性遺傳決定其特征。石田等[38]綜合日本報(bào)道的3組家族性先天性膽管擴(kuò)張癥，分別為：父女、母女，姐妹，并且在三組中同樣地發(fā)現(xiàn)PBM的存在。BD中肝內(nèi)膽管先天性擴(kuò)張被稱(chēng)為Caroli病，已被廣泛認(rèn)知為一種罕見(jiàn)的常染色體隱性遺傳病，由位于染色體6p12的PKHD1基因變異所致[39]。王小林等[40]檢測(cè)了30例BD的擴(kuò)張膽管組織標(biāo)本 ,其中有4例發(fā)生點(diǎn)突變，DNA測(cè)序發(fā)現(xiàn)K-ras基因點(diǎn)突變發(fā)生在第12位密碼子，形式為甘氨酸(GGT)——天冬氨酸(GAT)，他們所做的研究中K-ras基因突變率為13.3%，同樣地，國(guó)外也有類(lèi)似的報(bào)道，突變率為11.1%-33.3%[41-42]。Kotalova R報(bào)道了1例17q12染色體序列重復(fù)的BD患者[43]。然而，Schweizer等[44]對(duì)患有BD的1對(duì)母女進(jìn)行了染色體分析，結(jié)果中并未發(fā)現(xiàn)染色體的變異。目前來(lái)看，想要進(jìn)一步評(píng)價(jià)基因的遺傳變異因素與BD之間的關(guān)系，尚需收集更多類(lèi)似的家族病例，做進(jìn)一步的深入研究。

5 膽管上皮異常增殖學(xué)說(shuō)

膽管上皮細(xì)胞的過(guò)度增生是引起膽管擴(kuò)張的主要機(jī)制之一[45-46]。K-ras基因是一種Ras原癌基因，P21是一種抑癌基因，兩者編碼的蛋白質(zhì)均參與細(xì)胞的G1-S 期之間的周期調(diào)控，當(dāng)K-ras蛋白升高，P21蛋白降低時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞增殖活性加強(qiáng)，甚至產(chǎn)生惡性增殖[47-48]。周良等[49]對(duì)比擴(kuò)張的膽管組織和正常膽管組織標(biāo)本發(fā)現(xiàn)BD患者P21蛋白的陽(yáng)性率降低，K-ras蛋白的陽(yáng)性率增高，膽管上皮細(xì)胞發(fā)生異常增殖。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)和堿性成纖維生長(zhǎng)因子(bFGF)在組織細(xì)胞的正常生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖遷移、細(xì)胞外基質(zhì)形成及促進(jìn)損傷修復(fù)等方面發(fā)揮著重要的作用[50]。李斌德[51]等發(fā)現(xiàn)BD患者膽管組織中TGF-β1和bFGF表達(dá)量明顯增高，且與膽管粘膜細(xì)胞脫落程度，囊壁增生、肥厚程度，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)程度密切相關(guān)，充分證明了兩者參與了膽管擴(kuò)張的形成過(guò)程。另外，增殖細(xì)胞核抗原Ki-67作為細(xì)胞周期標(biāo)志物在BD患者膽管、膽囊粘膜組織中也呈現(xiàn)高表達(dá)[52]。端粒長(zhǎng)度縮短表明細(xì)胞周期加快，BD患者中同樣檢測(cè)到了這一結(jié)果[53]。microRNA-200家族通過(guò)轉(zhuǎn)錄抑制因子ZEB1和ZEB2來(lái)抑制上皮向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)[54-55]。當(dāng)microRNA-200下調(diào)時(shí)，上皮細(xì)胞間黏附力降低，并使得部分上皮細(xì)胞獲得成纖維細(xì)胞樣特性[56]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[57]：BD的發(fā)病機(jī)制可能與miR-200家族沉默有關(guān)，通過(guò)ZEB1介導(dǎo)的EMT激活發(fā)揮作用。PCNA是DNA聚合酶δ的輔助蛋白，存在于細(xì)胞核中，與DNA復(fù)制及細(xì)胞的增殖周期密切相關(guān)[58]，董蒨等[59]在BD患者膽管組織中檢測(cè)出了PCNA的高表達(dá)，說(shuō)明膽管異常擴(kuò)張時(shí)，已經(jīng)有了膽管細(xì)胞的高增殖表現(xiàn)。欒明月等[60]通過(guò)PCK大鼠對(duì)BD中的一型Caroli病進(jìn)行研究分析，發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)在PCK大鼠膽管上皮細(xì)胞中呈高表達(dá)，VEGF可增強(qiáng)PCK大鼠膽管上皮細(xì)胞活力，提高內(nèi)皮細(xì)胞遷移能力和管腔形成能力，他們認(rèn)為VEGF不僅能直接誘導(dǎo)膽管上皮細(xì)胞增殖，而且能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移，最終導(dǎo)致新生血管形成，新生的血管通過(guò)旁分泌作用，再次促進(jìn)膽管上皮細(xì)胞增殖，最終導(dǎo)致膽管擴(kuò)張。

6 小結(jié)

綜上所述，BD的病因及發(fā)病機(jī)制尚未明確，存在多種學(xué)說(shuō)，各學(xué)說(shuō)之間并非完全獨(dú)立，存在著多種聯(lián)系。目前來(lái)看，大多數(shù)學(xué)者從解剖學(xué)角度對(duì)BD的病因及發(fā)病機(jī)制進(jìn)行了闡述，而關(guān)于BD的分子學(xué)發(fā)病機(jī)制研究在國(guó)內(nèi)外的報(bào)道中相對(duì)較少，還需要進(jìn)一步深入研究。